Frage:
Kann diese Kombination aus Hubschrauber und Abrissbirne in der Luft bleiben?
Digital Trauma
2018-05-22 05:31:47 UTC
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Ich bin gerade auf diese Meta-Antwort gestoßen, die dieses Bild enthält:

enter image description here

Meine erste Vermutung ist, dass die Abrissbirne viel zu schwer ist, als dass der Hubschrauber sie heben könnte, aber ich würde mich für die Zahlen interessieren, um zu sehen, um wie viel.

  1. Von dieser Silhouette kann die Marke / Modell des Hubschraubers bestimmt werden? (Ich hoffe, dieses Bild basiert auf einem realen Fahrzeug.)

  2. Wenn ja, ist vermutlich die Fahrzeuglänge bekannt und der Durchmesser der Abrissbirne kann berechnet werden (Spitzen können ignoriert werden) gemäß dem Maßstab dieses Bildes

  3. Angenommen, die Abrisskugel besteht aus massivem Weichstahl mit einer Dichte von 7,85 g / cm³. Die Masse der Abrissbirne kann dann berechnet werden.

  4. Wenn die Marke / das Modell bekannt ist, ist vermutlich auch das maximale Nutzlastgewicht bekannt, und wir können sehen, ob es in der Luft bleibt eine Möglichkeit oder nicht.

  5. ol>

    Enge Wähler: Ich habe diese Frage zu Aviation.SE gestellt, weil die wichtigste Information, die mir fehlte, die Identifizierung des Flugzeugs war im Cartoonbild. Ich denke, ist hier ein Thema.

Selbst wenn der Ball angehoben werden kann, kann ich mir mehr Sorgen machen, dass er im Handumdrehen böse Auswirkungen hat, ganz zu schweigen von dem katastrophalen (für den Hubschrauber) Effekt, wenn er auf den Boden trifft
Abrisskugeln sind normalerweise kein massiver Stahl - es ist viel billiger, sie stattdessen mit Beton zu füllen.
Sie wissen, dass das Photoshopping ist, oder? Abgesehen von allem anderen haben Abrissbälle keine Stacheln.
Etwas relevant und mit einem 500-Pfund-Klavier verbunden: https://www.collectorsweekly.com/articles/at-the-first-rock-festival-pianos-fell-from-the-sky/ TL; DR; Das Schwanken der Masse unter dem Hubschrauber verursachte Kontrollprobleme für den Piloten. 500 lbs.
Bestehende Antworten geben eine Analyse zum Thema "Hubschrauber hebt eine Metallkugel dieser scheinbaren Größe an", aber wenn Sie auch daran interessiert sind, ob ein Hubschrauber mit einer baumelnden Abrissbirne * überhaupt * möglich / nützlich ist, dann passiert es angeblich [tatsächlich] (https : //www.bizjournals.com/louisville/stories/2008/08/18/story8.html? b = 1219032000% 5E1685800).
@DavidRicherby Ja - ich hatte keine Illusionen, die mehr als ein Cartoon sind. Mein Verdacht, dass der Hubschrauber auf einem realen Modell basiert, scheint jedoch bestätigt zu sein.
Beachten Sie, dass in [Wikipedia] (https://en.wikipedia.org/wiki/Wrecking_ball) Folgendes angegeben ist, da der Hubschrauber identifiziert wurde: * Die Abrissbälle reichen von 450 kg bis etwa 5.400 kg. * *
@Kamil Drakari: Aber vom Bild wissen wir nicht, dass es überhaupt ein Ball ist. Könnte ein flaches Stück Blech sein ...
Ich wusste, dass ich dieses demotivierende Poster schon einmal gesehen hatte ...
Weniger eine "Abrissbirne" und mehr ein Morgenstern-Dreschflegel, würde ich sagen.
@jamesqf ist natürlich nicht sicher zu sagen, aber die Platzierung, Winkel und Längen der Spikes deuten stark darauf hin, dass es sich um einen Ball handelt.
Ich bin ein wenig besorgt darüber, warum jemand die Antwort auf diese Frage wissen möchte. Ich hoffe es ist einfach Neugier.
Erstaunt, dass noch niemand vorgeschlagen hat, dass es gut funktionieren würde, wenn Miley Cyrus beteiligt wäre.
Wir wissen nicht, woraus dieses Objekt besteht. Soweit wir wissen, könnte es aus Pappe oder Styropor bestehen.
@CarlWitthoft Vielleicht sind die beiden Personen in der Silhouette nackt und einer von ihnen ist Miley Cyrus?
Neun antworten:
#1
+119
Phil M Jones
2018-05-22 13:55:58 UTC
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EDIT

Große Entschuldigung an alle, in meiner ersten Version dieser Antwort habe ich 184 als 84 em falsch eingegeben > und fuhr dann fort, alle meine Berechnungen darauf basierend durchzuführen. Dies ist die korrigierte Version.

Vielen Dank auch für all die Up-Votes und Kommentare. Ich bin so froh, dass nicht nur ich diese Frage sehr genieße.


Der Radius des Balls im Bild beträgt 21 Pixel. Die Länge des Rumpfes beträgt 184 Pixel, was nach weit verbreiteten Statistiken 15,43 m (50 '7,5 ") entspricht. Daher entspricht ein Pixel ungefähr 84 mm. Der Radius der Kugel beträgt also 21 x 84 = 1764 mm = 1,764 m

Und das Volumen der Kugel (wenn sie fest ist) beträgt 23,0 m³.

Damit sie vom Hubschrauber mit dem von Pilothead angegebenen Zitat von 4082 kg (9000 lb) angehoben werden kann. Die Dichte müsste 177,5 kg / m³ betragen. Flussstahl ist mit 7.850 kg / m³ viel zu schwer. Expandiertes Polystyrol hat eine Dichte von 28-45 kg / m³, so dass dies machbar wäre.

Wenn die Kugel jedoch nicht fest wäre und aus Weichstahl bestehen würde, wäre das zulässige Gesamtvolumen an Stahl 0,52 m³. Bei einem Außenradius von 1,764 m muss der Innenradius mindestens 1,750 m betragen, um das Metallvolumen zu halten bis zu 0,52 m³, also wäre der Ball nur 14 mm dick und würde nur etwa 3.300 US-Dollar kosten.

Versuchen wir also Titan (Liebling der Flugzeugindustrie). Mit einer Dichte von 4.506 kg / m³ könnten wir ein Volumen von 0,90 m³ haben. Dies würde eine Dicke von 24 mm (15/16 ") ermöglichen. Der Preis für so viel Titan würde jedoch 229.500 US-Dollar betragen (heutige Preise - vor 6 Jahren wären es über eine Million US-Dollar gewesen).

Aluminium hat jedoch eine Dichte von 2.700 kg / m³. Jetzt könnten wir also ein Volumen von 1,51 m³ haben, was eine Dicke von 40 mm (1 9/16 ") ermöglicht und nur 9.360 $

kosten würde Bimsstein mit 250 kg / m³ würde ein Volumen von 16,33 m³ und eine Dicke von fast 0,6 m (23½ ") ermöglichen. Das wäre meiner Meinung nach sehr robust. Ich kann keinen Preis für einen festen Bimssteinklumpen finden Größe jedoch.

Übrigens sind die Personen auf dem Bild auch ungefähr 21 Pixel groß, was sie ungefähr 1,76 m (5'9 ") groß macht.

Dies hat jetzt ungefähr 3 Stunden meiner Zeit in Anspruch genommen, was Wie alle anderen Stunden bis jetzt sind es Stunden, die ich nie mehr zurückbekommen werde. Es hat jedoch so viel Spaß gemacht.

WEITERE BEARBEITUNG

Auf einen Vorschlag von Jules in den Kommentaren hin habe ich Lithopore 75-150 entdeckt, einen lächerlich niedrigen Schaumbeton. Dies könnte uns die magische feste Kugel geben Das wollen wir mit ausreichender Kraft, um mehrere Mitarbeiter zu quetschen, ohne sich selbst wesentlich zu beschädigen. Am Ende des Bereichs von 75 kg / m³ könnten wir möglicherweise sogar einige Spitzen und auch eine nicht zu vernachlässigende Kabelmasse haben.

Mehr mathematische und technische Forschung erforderlich .....

Oder das Foto ist völlig echt, der Ball besteht aus Marshmallow und die Leute sind nur doppelt so nah an der Kamera wie der Hubschrauber!
Marshmallow ist mit etwa 500 kg / m³ leider immer noch viel zu dicht. Ich mag die Idee, dass die Menschen näher sind und nichts mit der Hubschraubersituation zu tun haben.
Ich neige dazu zu bezweifeln, dass ein 8 mm dickes Aluminiumblech nach der Definition des Wortes durch die meisten Menschen "schwach" wäre. Sicherlich wäre es ausreichend, um weiche Dinge wie ein paar flüchtende Riesen zu zerquetschen.
Ich vermute, Sie sind ziemlich aktiv auf SE-Websites für Physik und / oder Mathematik, da diese ganze Frage dort besser geeignet gewesen wäre.
Nein, ich bin nur ein Amateur-Mathematiker / Physiker (und professioneller Programmierer) - bei weitem nicht ihren Standards entsprechend! Ich habe mir jedoch nur den Mi-26 mit seiner externen Nutzlast von 20.000 kg angesehen könnte die Aluminiumkugel 38 mm (1½ ") dick sein. Das würde die flüchtenden Riesen mit vernachlässigbarem Schaden an sich selbst zerquetschen, besonders bei ihrer Höchstgeschwindigkeit von 159 Knoten!
Die Kugel besteht nicht aus Stahl oder Marshmallow. Die Beschriftung macht deutlich: Es ist * Rock *. Sag das nicht zur Schwerkraft.
Hmmm, Emil, vielleicht hast du einen Punkt. Ich nehme an, es ist Bimsstein (ein Vulkangestein) mit einer Dichte von 250 kg / m³ (die Hälfte der von Marshmallow und nur 9,26% der Dichte von Aluminium). Da es unmöglich ist, Bimsstein zu gießen, könnten Sie einen Klumpen davon finden, ihn auf eine Kugel mit einem Radius von 3,86 m herunterarbeiten, ihn in zwei Hälften schneiden und dann die Innenseite von jedem herausarbeiten, um zwei Halbkugeln mit einer Dicke von 9 cm (3½ ") zu hinterlassen. dann füge sie irgendwie wieder zusammen. Dann hättest du einen 9000 Pfund schweren Felsball.
@EmilJeřábek Nein, es kann kein Rock sein. Papier schlägt Rock. Es muss aus einer Schere bestehen!
@aroth Aber das ist der springende Punkt des Witzes, nicht wahr? ("Im Regelbuch schlägt Papier Rock, aber beweise es * meinem * Rock.")
Könnte oder könnte auch in der gleichen Richtung sein wie [Stein, Papier, Schere ... Flammenwerfer] (https://c2.staticflickr.com/4/3271/2600016154_dd7448fe81_z.jpg?zz=1); Aufrufen einer unverhältnismäßig großen Option, die alle "offiziellen" Optionen mit massivem Overkill übertrifft.
Sie haben vergessen, uns zu sagen, wie dick das Kabel ist, das den "Stein" hält. Für mich sieht es so aus, als wäre es fast einen Fuß breit, was es wie ein Hängebrückenkabel macht und, wenn es aus geflochtenem Stahl besteht, zu steif, um sich wie auf dem Bild zu biegen (auch sehr schwer).
@BlackThorn Ich denke, es ist vernünftig anzunehmen, dass es sich um ein hohles Rohr aus Spinnennetz handelt und daher ignoriert werden kann;)
Die letzten beiden Sätze in dieser Antwort sind * fantastisch *.
Nach der Mathematik zu urteilen, würde ich vermuten, dass die Abrissbirne Papier ist.
Warten Sie, ich glaube nicht, dass Ihre Mathematik richtig ist. Der Rotor des Hubschraubers ist ~ 203px lang und entspricht einer realen UH60-Rotorlänge (vorausgesetzt, Pilothead ist richtig) von 16,4 m. Das sind 0,081 m / px, der Radius des Balls beträgt also 1,69 m, was ein Volumen des Balls von 20,2 m ^ 3 ergibt. Dies macht die Menschen auch 1,7 m groß, was viel vernünftiger ist. Und es macht Phil M Jones 'Vorschlag von Bimsstein realisierbar: 250 kg / m ^ 3 bei 20 m ^ 3 sind ungefähr 5000 kg, innerhalb einer technischen Toleranz des maximalen Startgewichts (und ich habe einen Bericht erstellt, um dies zu sagen!) .
@nneonneo meine Welt ist einfach auseinander gefallen. Ich hätte 184 Pixel verwenden sollen, nicht 84 als Rumpflänge. Zeit, sich mit Stift, Papier und Taschenrechner zu beschäftigen, um zu versuchen, jede Form von Würde wiederzugewinnen.
legendäre Antwort: D.
Bimsstein ist möglicherweise nicht gießbar, aber belüftetes, mit Steinen gefülltes Polyesterharz * ist *, könnte wahrscheinlich mit einer ähnlichen Dichte hergestellt werden und würde ziemlich ähnlich aussehen.
#2
+51
Pilothead
2018-05-22 05:47:47 UTC
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Der Hubschrauber wäre ein UH60 Blackhawk. Die maximale Nutzlast an einem Haken beträgt 9000 lb. Bei Ihrer Weichstahldichte ist dies ein halber Kubikmeter, daher ist das von Ihnen beschriebene Bild unmöglich.

UH60

Wenn ich es betrachte, würde ich sagen, dass der Balldurchmesser ungefähr dem [Höhe] entspricht (https://en.wikipedia.org/wiki/Sikorsky_UH-60_Black_Hawk#Specifications_ (UH-60L)) - 5,13 m. Das Ballvolumen beträgt also ~ 70 m³ und die Masse ~ 555 Tonnen! Habe ich das richtig verstanden? Auf keinen Fall eine Fliege.
Vielleicht betrügen sie und der Ball ist tatsächlich hohl :)
Schauen Sie sich den Durchhang am Seil an!
Der Hubschrauber ist kein festes Stück Metall. Warum sollte der Ball sein?
@aroth:, denn so lautet die Frage: * "3) Angenommen, die Abrissbirne besteht aus massivem Weichstahl." * Wenn wir sagen können, dass es sich um einen mit Helium gefüllten Mylar-Ballon handelt, wird die Frage sinnlos. Oder noch sinnloser :)
#3
+48
Therac
2018-05-22 16:55:49 UTC
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Natürlich ist das Foto absolut echt. Ich kenne einen Mann, der einen Mann kennt, der sagt, er habe den Mann vor sich getroffen!

3) Angenommen, die Abrissbirne besteht aus massivem Weichstahl mit einer Dichte von 7,85 g / cm3.

Hier haben Sie einen Fehler gemacht. Der Winkel der Linie und die Widerstandsgleichung ermöglichen es uns, die Masse des Balls bei einer bekannten Geschwindigkeit zu bestimmen. Der Ball weist eine Frontfläche von 11,6 m2 auf, was bei 80 m / s, einer hohen Schätzung der Geschwindigkeit des Hubschraubers mit einer externen Last, einen Luftwiderstand von ~ 18 kN erzeugen würde. Nennen Sie es 20 mit den Spitzen.

Das Kabel ist um 35 Grad von der Vertikalen abgewinkelt, was bedeutet, dass die horizontale Kraft auf die Linie ungefähr das 0,7-fache der vertikalen Kraft beträgt. Dies bedeutet, dass die vertikale Kraft ungefähr 28,5 kN beträgt und die Kugel somit ~ 2.800 kg wiegt. Dies führt zu einer Kraft auf den Haken von ungefähr 42 kN. Die Last liegt also gut innerhalb der Fähigkeiten des UH-60, und die Dichte des Balls bei 240 m ^ 3 Volumen beträgt lediglich 11,65 kg / m ^ 3. Trotz der bei diesen Dichten verfügbaren Schaumarten ist dies immer noch ein ziemlicher Aufprall!

Damit eine Kugel aus massivem Stahl (Fv ~ = 20 MN) so stark ablenkt, muss die "Hubschrauber" müsste etwas im Bereich von 3.000 m / s tun, abhängig von der genauen Reynolds-Zahl des Balls.

Die Gesamtkraft im abgewinkelten Fall ist größer und nicht kleiner. Die reduzierte vertikale Kraft entlastet den Hubschrauber nicht.
Ja. Die tatsächliche Belastung des Hakens beträgt (Fh ^ 2 + Fv ^ 2) ^ 0,5 oder etwa 42 kN. Eine Kraft von mehr als 1 g ist jedoch bereits in der Konstruktion berücksichtigt. Der Winkel der Linie ermöglicht es uns, die Masse des Balls bei einer bekannten Geschwindigkeit zu bestimmen. Bei einer niedrigeren Geschwindigkeit wäre der Ball leichter. Damit eine Kugel aus massivem Stahl (Fv = 20 MN) so stark ablenkt, müsste der "Hubschrauber" weit über Mach 10 liegen. [Bearbeiten: Zur Antwort hinzugefügt]
Ohhhh, ich habe das Argument, das Sie vorgebracht haben, völlig falsch verstanden. Die Bearbeitung hilft. Vielen Dank!
Dies setzt einen stabilen Flug voraus. Die Linie könnte abgewinkelt sein, weil der Hubschrauber manövriert hat, um sein Ziel zu erreichen.
Das würde eine längere Berechnung dauern. Der Ball hat die Schwerkraft, um selbst aufzuholen - Hubschrauber können nicht so schnell beschleunigen, dass das Bild mit beliebiger Masse arbeitet.
Wir brauchen einen Hubschrauber mit Stahlkugelsimulator.
Der Winkel des Balls ist kein so nützlicher Indikator für seine Masse, da er sowohl den Luftwiderstand als auch die Beschleunigung darstellt. Die Krümmung der Kette kann aussagekräftiger sein; Wenn Sie die Masse pro Längeneinheit der Kette schätzen können, können Sie die Spannung erhalten.
Es ist möglich, dass zu dem Zeitpunkt, an dem das Foto aufgenommen (oder zumindest erstellt) wurde, der Hubschrauber und der Ball beide stationär waren, wenn auch im Fall des Balls vorübergehend. Ein wesentlicher Aspekt bei der Verwendung von Abrissbirnen ist, dass sie schwingen. Sie fliegen nicht nur mit 80 m / s vorbei und hoffen, Ihr Ziel beim ersten Durchgang auszuschalten. Zumindest * ich * nicht :-)
Aber dann haben Hubschrauber eine begrenzte Beschleunigung, springen nicht einfach wie ein Top-Treibstoff nach vorne. Wenn wir Zahlen hätten, könnten wir diese * Version * erklären. Obwohl es wirklich ausreicht, nur eine Möglichkeit zu demonstrieren, wie das Bild funktionieren könnte.
#4
+19
Alex Zherebtsov
2018-05-23 01:02:23 UTC
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In der Tat gibt es eine Kombination aus Hubschrauber und Abrissbirne. Machen Sie dieses Video.

Der Film zeigt, wie die norwegische öffentliche Straßenverwaltung einen möglichen Steinschlag beseitigt hat Trümmer, bevor ein zusätzlicher Steinschlagschutzzaun errichtet wird.

Zuerst zerschlagen sie die Klippe mit einer Abrissbirne und lassen dann mit einem Wassereimer Wasser über denselben Bereich fallen.

Ich werde bemerken, dass sie einen deutlich kleineren Ball verwenden. Der Durchmesser scheint etwa 1 m bis 1,5 m zu betragen.
@Schwern Ja, so etwas. Trotzdem ist die Aufgabe immer noch sehr gefährlich, besonders wenn der Stein irgendwo in der Mitte der Höhe zerschlagen werden muss und das Seil nicht lang genug ist, damit sich der Hubschrauber über der Klippe befindet.
@Schwern - Ja, klein, aber sicher schwer. Ich denke, sie sagten, dass der Ball 1.800 kg (ungefähr 4.000 Pfund) war, also fast die Hälfte der (9.000 Pfund) maximalen Last des in der Frage dargestellten Hubschraubers.
#5
+5
h22
2018-05-22 23:32:50 UTC
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Wenn der Ball innen leer ist, kann er wahrscheinlich noch größer als der Hubschrauber gemacht werden. ZMC-2 war ein Ballon aus Metall, der leicht genug war, um alleine zu fliegen. Es hat sogar einige Ruder, die den Stacheln der abgebildeten Kugel ähneln. Es ist wahrscheinlich möglich, den Auftrieb des Ballons leicht unter sein Gewicht einzustellen, so dass ein Hubschrauber ihn "anheben" kann.

ZMC-2 wurde aus Alclad hergestellt Aluminiumlegierung.

#6
+3
Hobbes
2018-05-24 18:13:31 UTC
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Auch wenn sich die Abrissbirne innerhalb der Nutzlast des Hubschraubers befindet, bleibt ein Problem bestehen.

Das große Problem bei Schlingenlasten ist die Schwingung. Eine Last, die durch einen Bogen schwingt, übt eine Last auf den Hubschrauber aus, die den Hubschrauber aus der Horizontalen zieht. Wenn der Schwenkwinkel groß genug ist, verlieren Sie genug Auftrieb, um die Kontrolle zu verlieren und zu stürzen. Daher achten die Piloten darauf, die Ladung in einer stabilen Position zu halten.

Eine Abrissbirne ist das Gegenteil davon: Sie funktioniert nur, wenn sie schwingt. Anstelle der oben für die maximale Belastung angegebenen 9000 lb muss der Ball also viel leichter sein, um sicherzustellen, dass Sie weiter fliegen können, wenn der Ball herumschwingt.

#7
+2
Harper - Reinstate Monica
2018-05-25 20:35:25 UTC
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Wie Therac bespricht, hat der Ball eine überschaubare Masse. In Bezug auf die Geschwindigkeit gehen diese Berechnungen von einem statischen Vorwärtsflug aus, und es ist wahrscheinlich, dass dieser Ball ringsum geschwungen wird. Das könnte den Durchhang in den Leitungen erklären.

Was die Stabilisierung angeht, können wir uns an den anderen Personen orientieren, die schwingende Lasten von hoch über ihnen steuern: denjenigen, die Container laden / entladen Schiffe, die den Container direkt auf die Stifte des unteren Containers oder des Lastkraftwagens oder Zuges fallen lassen. Ihre Regel ist einfach: Bleiben Sie immer über der Last. Wenn Sie sich an Position X befinden und es sich an Position Y befindet, wird X - Y zu einem neuen Impuls, um es zum Schwingen zu bringen. Sie möchten dies nur tun, um den vorhandenen Schwung aufzuheben, und selbst dann müssen Sie "in Phase" sein (oder genauer gesagt nicht).

Natürlich möchten Sie im Geschäft mit Abrissbirnen es schwingen. Aber es würde sorgfältiges Management erfordern (insbesondere nach dem Streik!), Um sicherzustellen, dass das Kabel den Hubschrauber nicht in unerwartete Richtungen ruckelt und eine areodynamische Störung verursacht oder Schmutz auf den Hubschrauber wirft. Sogar Staub, der wiederholt in die Turbine gelangt, kann ein Problem sein.

#8
+1
Chris Johnson
2018-05-25 00:45:52 UTC
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Natürlich ist es photoshoppt, aber ich denke, dies soll eine Mine darstellen, keine Abrissbirne.

Laut Wikipedia haben schwimmende Minen normalerweise eine Masse von etwa 200 kg, einschließlich 80 kg Sprengstoff "- siehe https://en.wikipedia.org/wiki/Naval_mine. Das liegt gut in der Tragfähigkeit eines Blackhawk.

#9
  0
Carlo Felicione
2018-05-22 05:44:09 UTC
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Das Bild ist falsch. Für den UH-60 sind keine Slingloads bekannt, die dem gezeigten Bild entsprechen.

Fälschung? Bist du sicher??? Vielleicht ist es eine Konzeptdemo bis zum 160. - sie machen so wilde Sachen, nicht wahr? :-)
Ganz zu schweigen von der Stabilität und dem CG-Chaos, das gespielt wird, wenn das Ding wie abgebildet schwingt. Diese Antwort ist eine vernünftige Rahmenherausforderung, da die Frage auf völligem Unsinn basiert. Als Antwort könnte es jedoch etwas mehr Fleisch gebrauchen, um herauszufinden, warum die Situation absurd ist.


Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 4.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
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